CN109991039A - 用于城市河道水质监测的自动取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，包括金属外壳，所述金属外壳下表面设有多个万向轮放置在地面上，万向轮上设有刹车片，所述金属外壳内设有控制机构，金属外壳内设有水样检测机构，金属外壳内设有留样机构，金属外壳内设有供样机构，金属外壳上表面一侧设有太阳能发电装置，所述此装置中由控制机构可进行自动控制，由太阳能发电装置提供电能，由水样检测机构将城市河道内的水抽取并暂时存储并且搅拌均匀，经过检测后，若合格则直接将水排出，若不合格，则启动留样机构进行留样，由留样机构进行自动定位后，将瓶子转动到指定位置，并进行留样，供样机构可将管道进行冲洗后将样品导入瓶子内，减小误差。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

用于城市河道水质监测的自动取样装置

技术领域

本发明涉及环保设备领域，特别是一种用于城市河道水质监测的自动取样装置。

背景技术

随着经济的发展，城市的水资源受到污染，需要对城市河道内的河水进行取样检测，便于水资源污染的治理。

一般的河水取样装置，例如专利号为201720950101 .4，专利名称为一种城市河道水质监测装置的专利，其主要通过在河道旁设置通道，采用水质探头（温度传感器、pH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、ORP传感器和浊度传感器传感器），能够实现水质的温度、pH、电导率、溶解氧、 ORP以及浊度的测量，避免人工操作，省时省力，采用伸缩气缸，能够实现探头的伸缩，避免探头长期置于水中导致的侵蚀，确保测量数据更精确，使用寿命更长，将河道各个路段的水质通过ZigBee无线模块传输到远程监控终端，监测数据实时可靠，遥控设置，更加省时省力，减少操作人员。

但是其在使用过程中存在一些问题，其只能进行监测，无法对河水进行取样，在检测到河水内存在异常时，无法及时的做到留样，也无法对存在问题的河水进行精确的检测，不利于河道治理。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于城市河道水质监测的自动取样装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，包括金属外壳，所述金属外壳下表面设有多个万向轮放置在地面上，万向轮上设有刹车片，所述金属外壳内设有控制机构，金属外壳内设有水样检测机构，金属外壳内设有留样机构，金属外壳内设有供样机构，金属外壳上表面一侧设有太阳能发电装置，所述此装置中由控制机构可进行自动控制，由太阳能发电装置提供电能，由水样检测机构将城市河道内的水抽取并暂时存储并且搅拌均匀，经过检测后，若合格则直接将水排出，若不合格，则启动留样机构进行留样，由留样机构进行自动定位后，将瓶子转动到指定位置，并进行留样，供样机构可将管道进行冲洗后将样品导入瓶子内，减小误差。

所述控制机构包括固定安装在金属外壳内上端的横向隔板，位于金属外壳前侧的进出口，横向隔板上表面前侧设有纵向隔板，纵向隔板前侧表面设有水样自动采集微机控制器，水样自动采集微机控制器内设有远程无线传输系统，水样自动采集微机控制器上设有电容显示屏，金属外壳上端设有第一防护门，第一防护门上设有操控口，操控口与电容显示屏位置对应，操控口外侧设有透明转动门，透明转动门下端内侧设有永磁体。

所述水样检测机构包括固定安装在横向隔板下方的盛放板，盛放板上表面两侧设有圆形通孔，圆形通孔内设有混匀桶，混匀桶进口端设有挡盖，挡盖下表面设有搅拌器，混匀桶上端一侧设有进水口，盛放板上表面一侧设有抽水泵，抽水泵出水端设有三通管，三通管一端与抽水泵出水端固定连接，另外两端与进水口固定连接，混匀桶内设有水质检测仪，抽水泵进水端设有进水管，进水管一端伸入河道内，混匀桶上端一侧设有溢流口，溢流口处设有溢流管，溢流管一端伸到河道内，金属外壳下端设有第二防护门。

所述留样机构包括固定安装在金属外壳内下表面的冷藏箱，冷藏箱内下表面设有制冷压缩机，冷藏箱内下表面一侧设有温度传感器，制冷压缩机一侧设有固定台，固定台上表面设有圆形凹槽，圆形凹槽内下表面设有伺服电机，伺服电机旋转端设有转动盘，转动盘上设有多个贯穿孔，贯穿孔以转动盘圆心为中心成圆周均匀分布，贯穿孔外侧设有多个限位孔，贯穿孔内设有留样瓶，留样瓶上端套装有固定板，固定板下表面设有防护垫，固定板下表面设有多个螺柱，螺柱与限位孔一一对应，螺柱下端穿过限位孔，螺柱下端设有螺母，固定台上表面设有圆环凹槽，圆环凹槽位于留样瓶下方，贯穿孔一侧设有防洒机构，固定台上设有定位机构。

所述防洒机构包括固定安装在贯穿孔一侧的支撑台，支撑台上表面设有小型伺服电机，小型伺服电机旋转端设有横向支撑板，横向支撑板下表面一侧设有电动伸缩杆，电动伸缩杆伸缩端下表面设有橡胶瓶塞。

所述定位机构包括位于固定台上表面一侧的小型凹槽，小型凹槽位于转动盘下方，小型凹槽内设有小型电动伸缩杆，小型电动伸缩杆伸缩端上表面设有空心套筒，空心套筒内设有伸缩柱，空心套筒内下端设有固定柱，小型电动伸缩杆伸缩端上表面设有压力传感器，固定柱下表面固定安装在压力传感器上表面，伸缩柱下表面设有伸缩弹簧，伸缩弹簧下端与固定柱上表面固定连接，伸缩柱上表面设有球形凹槽，球形凹槽内设有球形滚珠，转动盘下表面设有圆环槽，圆环槽内上表面设有定位槽。

所述供样机构包括固定安装在盛放板下表面两侧的取样泵，混匀桶下端一侧设有出水口，出水口处设有电动阀门，取样泵进口端设有抽水管，抽水管一端与电动阀门出水端固定连接，固定台上表面两侧设有支撑架，取样泵出水端设有取样管，取样管一端固定安装在支撑架上，取样管出水端设有电磁阀门，转动盘上表面两侧设有固定孔，固定孔位于位于两个贯穿孔之间，转动盘下表面设有排水箱，排水箱位于固定孔下方，固定孔内设有漏斗，漏斗下端伸入排水箱内。

所述固定孔圆心到转动盘圆心的距离与贯穿孔圆心到转动盘圆心的距离相等。

利用本发明的技术方案制作的用于城市河道水质监测的自动取样装置，通过水泵直接将水抽取，减少额外消耗，将水抽到混匀桶中进行搅拌，经过检测有害物质超标后，进行留样，设有多个留样瓶，可取多个样本，并且两个混匀桶分别取样，减少检测误差，设有瓶塞，可将留样瓶自动堵住，防止取样的水洒出，保障样品完整。

附图说明

图1是本发明所述用于城市河道水质监测的自动取样装置的结构示意图；

图2是本发明所述水样采样缓存机构的局部放大图；

图3是本发明所述留样机构的局部放大图；

图4是本发明所述定位机构的局部放大图；

图5是本发明所述转动盘的局部示意图；

图6是本发明所述供样机构的局部示意图；

图中，1、金属外壳；2、万向轮；3、刹车片；4、太阳能发电装置；5、横向隔板；6、进出口；7、纵向隔板；8、水样自动采集微机控制器；9、电容显示屏；10、第一防护门；11、操控口；12、透明转动门；13、永磁体；14、盛放板；15、圆形通孔；16、混匀桶；17、挡盖；18、搅拌器；19、进水口；20、抽水泵；21、三通管；22、水质检测仪；23、进水管；24、溢流口；25、溢流管；26、第二防护门；27、冷藏箱；28、制冷压缩机；29、温度传感器；30、固定台；31、圆形凹槽；32、伺服电机；33、转动盘；34、贯穿孔；35、限位孔；36、留样瓶；37、固定板；38、防护垫；39、螺柱；40、螺母；41、圆环凹槽；42、支撑台；43、小型伺服电机；44、横向支撑板；45、电动伸缩杆；46、橡胶瓶塞；47、小型凹槽；48、小型电动伸缩杆；49、空心套筒；50、伸缩柱；51、固定柱；52、压力传感器；53、伸缩弹簧；54、球形凹槽；55、球形滚珠；56、圆环槽；57、定位槽；58、取样泵；59、出水口；60、电动阀门；61、抽水管；62、支撑架；63、取样管；64、电磁阀门；65、固定孔；66、排水箱；67、漏斗。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6所示。

在本实施方案中，第一步、取样缓存：将此装置移动到城市河道一侧，万向轮2可减小摩擦力，锁紧刹车片3防止其移动，将进水管23一端放到城市河道中，拉开透明转动门12，在电容显示屏9上操作，由水样自动采集微机控制器8进行控制，启动抽水泵20，通过进水管23和三通管21将河水分别抽到两个混匀桶16中，并将混匀桶16内多余的水溢流口24和溢流管25排出，在此过程中，将其位置固定，便于取样；

第二步、供样：由水质检测仪22检测混匀桶16内的河水，当河水的有害物质超标时，由水样自动采集微机控制器8控制打开电动阀门60和电磁阀门64，启动小型电动伸缩杆48伸长，将球形滚珠55推动到圆环槽56中，当压力传感器52感受到一定的压力后停止，启动伺服电机32，由其带动转动盘33转动，使球形滚珠55在圆环槽56中转动，当定位槽57转动到球形滚珠55上方时，伸缩柱50在伸缩弹簧53的弹力下将球形滚珠55推入定位槽57中，此时压力传感器52压力减小，并由水样自动采集微机控制器8控制关闭伺服电机32，对其定位后，启动小型电动伸缩杆48缩短，启动伺服电机32，将两个漏斗67分别转动到电磁阀门64下方，启动取样泵58，将混匀桶16内的水通过抽水管61和取样管63抽到排水箱66中，一段时间后，关闭取样泵58，在此过程中，先将其进行定位，便于准确查找位置，并且将抽水管61和取样管63进行冲洗，减少检测误差；

第三步、留样：启动伺服电机32，将转动盘33上的留样瓶36转动到电磁阀门64下方，启动取样泵58对其进行加水，加入一定量的水后，关闭取样泵58，完成一次取样，当一段时间后，河水再次被检测到有害物质超标后，重复上述过程，并启动伺服电机32，更换留样瓶36留待取样，由水样自动采集微机控制器8控制启动小型伺服电机43转动，将橡胶瓶塞46转动到留样瓶36上方，启动电动伸缩杆45伸长，将橡胶瓶塞46推入留样瓶36中，完成取样，使用者可通过水样自动采集微机控制器8内的远程无线传输系统进行远程控制和观察，在此过程中，将留样瓶36出口堵住，防止在移动时，将水洒出。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，包括金属外壳（1），其特征在于，所述金属外壳（1）下表面设有多个万向轮（2）放置在地面上，万向轮（2）上设有刹车片（3），所述金属外壳（1）内设有控制机构，金属外壳（1）内设有水样检测机构，金属外壳（1）内设有留样机构，金属外壳（1）内设有供样机构，金属外壳（1）上表面一侧设有太阳能发电装置（4），所述此装置中由控制机构可进行自动控制，由太阳能发电装置（4）提供电能，由水样检测机构将城市河道内的水抽取并暂时存储并且搅拌均匀，经过检测后，若合格则直接将水排出，若不合格，则启动留样机构进行留样，由留样机构进行自动定位后，将瓶子转动到指定位置，并进行留样，供样机构可将管道进行冲洗后将样品导入瓶子内，减小误差。

2.根据权利要求1所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述控制机构包括固定安装在金属外壳（1）内上端的横向隔板（5），位于金属外壳（1）前侧的进出口（6），横向隔板（5）上表面前侧设有纵向隔板（7），纵向隔板（7）前侧表面设有水样自动采集微机控制器（8），水样自动采集微机控制器（8）内设有远程无线传输系统，水样自动采集微机控制器（8）上设有电容显示屏（9），金属外壳（1）上端设有第一防护门（10），第一防护门（10）上设有操控口（11），操控口（11）与电容显示屏（9）位置对应，操控口（11）外侧设有透明转动门（12），透明转动门（12）下端内侧设有永磁体（13）。

3.根据权利要求1所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述水样检测机构包括固定安装在横向隔板（5）下方的盛放板（14），盛放板（14）上表面两侧设有圆形通孔（15），圆形通孔（15）内设有混匀桶（16），混匀桶（16）进口端设有挡盖（17），挡盖（17）下表面设有搅拌器（18），混匀桶（16）上端一侧设有进水口（19），盛放板（14）上表面一侧设有抽水泵（20），抽水泵（20）出水端设有三通管（21），三通管（21）一端与抽水泵（20）出水端固定连接，另外两端与进水口（19）固定连接，混匀桶（16）内设有水质检测仪（22），抽水泵（20）进水端设有进水管（23），进水管（23）一端伸入河道内，混匀桶（16）上端一侧设有溢流口（24），溢流口（24）处设有溢流管（25），溢流管（25）一端伸到河道内，金属外壳（1）下端设有第二防护门（26）。

4.根据权利要求1所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述留样机构包括固定安装在金属外壳（1）内下表面的冷藏箱（27），冷藏箱（27）内下表面设有制冷压缩机（28），冷藏箱（27）内下表面一侧设有温度传感器（29），制冷压缩机（28）一侧设有固定台（30），固定台（30）上表面设有圆形凹槽（31），圆形凹槽（31）内下表面设有伺服电机（32），伺服电机（32）旋转端设有转动盘（33），转动盘（33）上设有多个贯穿孔（34），贯穿孔（34）以转动盘（33）圆心为中心成圆周均匀分布，贯穿孔（34）外侧设有多个限位孔（35），贯穿孔（34）内设有留样瓶（36），留样瓶（36）上端套装有固定板（37），固定板（37）下表面设有防护垫（38），固定板（37）下表面设有多个螺柱（39），螺柱（39）与限位孔（35）一一对应，螺柱（39）下端穿过限位孔（35），螺柱（39）下端设有螺母（40），固定台（30）上表面设有圆环凹槽（41），圆环凹槽（41）位于留样瓶（36）下方，贯穿孔（34）一侧设有防洒机构，固定台（30）上设有定位机构。

5.根据权利要求4所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述防洒机构包括固定安装在贯穿孔（34）一侧的支撑台（42），支撑台（42）上表面设有小型伺服电机（43），小型伺服电机（43）旋转端设有横向支撑板（44），横向支撑板（44）下表面一侧设有电动伸缩杆（45），电动伸缩杆（45）伸缩端下表面设有橡胶瓶塞（46）。

6.根据权利要求4所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述定位机构包括位于固定台（30）上表面一侧的小型凹槽（47），小型凹槽（47）位于转动盘（33）下方，小型凹槽（47）内设有小型电动伸缩杆（48），小型电动伸缩杆（48）伸缩端上表面设有空心套筒（49），空心套筒（49）内设有伸缩柱（50），空心套筒（49）内下端设有固定柱（51），小型电动伸缩杆（48）伸缩端上表面设有压力传感器（52），固定柱（51）下表面固定安装在压力传感器（52）上表面，伸缩柱（50）下表面设有伸缩弹簧（53），伸缩弹簧（53）下端与固定柱（51）上表面固定连接，伸缩柱（50）上表面设有球形凹槽（54），球形凹槽（54）内设有球形滚珠（55），转动盘（33）下表面设有圆环槽（56），圆环槽（56）内上表面设有定位槽（57）。

7.根据权利要求1所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述供样机构包括固定安装在盛放板（14）下表面两侧的取样泵（58），混匀桶（16）下端一侧设有出水口（59），出水口（59）处设有电动阀门（60），取样泵（58）进口端设有抽水管（61），抽水管（61）一端与电动阀门（60）出水端固定连接，固定台（30）上表面两侧设有支撑架（62），取样泵（58）出水端设有取样管（63），取样管（63）一端固定安装在支撑架（62）上，取样管（63）出水端设有电磁阀门（64），转动盘（33）上表面两侧设有固定孔（65），固定孔（65）位于位于两个贯穿孔（34）之间，转动盘（33）下表面设有排水箱（66），排水箱（66）位于固定孔（65）下方，固定孔（65）内设有漏斗（67），漏斗（67）下端伸入排水箱（66）内。

8.根据权利要求7所述的一种用于城市河道水质监测的自动取样装置，其特征在于，所述固定孔（65）圆心到转动盘（33）圆心的距离与贯穿孔（34）圆心到转动盘（33）圆心的距离相等。